UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ LADY WILSON CANAN JUNIOR

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1 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ LADY WILSON CANAN JUNIOR USO DE PROTEÍNA MORFOGENÉTICA ÓSSEA HUMANA NA RECONSTRUÇÃO MAXILAR DE PACIENTES PORTADORES DE FISSURAS LÁBIO PALATINAS: ESTUDO COMPARATIVO COM ENXERTIA ÓSSEA AUTÓLOGA E PERIOSTEOPLASTIA CURITIBA 2011

2 2 LADY WILSON CANAN JUNIOR USO DE PROTEÍNA MORFOGENÉTICA ÓSSEA HUMANA NA RECONSTRUÇÃO MAXILAR DE PACIENTES PORTADORES DE FISSURAS LÁBIO PALATINAS: ESTUDO COMPARATIVO COM ENXERTIA ÓSSEA AUTÓLOGA E PERIOSTEOPLASTIA Dissertação apresentada ao Programa de Pósgraduação em Clínica Cirúrgica do Setor de Ciências da Saúde da Universidade Federal do Paraná, como requisito parcial para obtenção do grau acadêmico de Mestre. Orientador: Prof. Dr. Júlio Cezar Uili Coelho Co-orientador: Prof. Dr. Renato da Silva Freitas Coordenador: Prof. Dr. Antônio Carlos L. Campos CURITIBA 2011

3 3 Canan Jr., Lady Wilson Uso de Proteína Morfogenética Óssea Humana na reconstrução maxilar de pacientes portadores de fissuras lábio palatinas: Estudo comparativo com enxertia óssea autóloga e periosteoplastia. Curitiba, f.: il Orientador: Júlio Cezar Uili Coelho Co-orientador: Renato da Silva Freitas Dissertação (Mestrado) Programa de pós-graduação em Clínica Cirúrgica do Setor de Ciências da Saúde da Universidade Federal do Paraná. 1. Cirurgia Plástica método. 2. Proteína Morfogenética Óssea.

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6 6 À Mariane, minha amada esposa, pelo conforto e amor inesgotável, à minha brava família e fiéis amigos, pelo apoio irrestrito. A Deus, pela força e honra.

7 7 AGRADECIMENTOS Confesso que na tarefa de redigir esses agradecimentos, busquei ajuda em minha monografia algumas palavras lá escritas há três anos. Fiquei surpreso de como algumas pessoas continuam especiais e presentes em nossas vidas além de outras que vão surgindo e nos transformando em seres humanos cada vez melhores, pessoal e profissionalmente. Agradeço ao meu orientador Prof. Dr. Júlio Cezar Uili Coelho por, mais uma vez, depositar sua confiança em mim e abrir-me mais uma porta. Orgulho-me de ter sido seu aluno, seu monitor, seu residente e agora seu orientando na pósgraduação. Ao meu co-orientador Dr. Renato da Silva Freitas, professor, mentor, conselheiro, ouvidor, amigo... minha eterna gratidão. Atribuo a você meus primeiros passos como cirurgião plástico e craniofacial e agradeço, sinceramente, todas as oportunidades que me proporcionou. À equipe de Cirurgia Craniofacial da USP de São Paulo e Bauru representados por Dr. Nivaldo Alonso, Dra. Terumi Okada Ozawa, Dr. Diógenes Laércio Rocha e, especialmente, Dra. Daniela Yukie Sakai Tanikawa, cirurgiã dedicada e brilhante pessoa, agradeço a oportunidade da fazer parte de um estudo pioneiro de alto valor científico como esse. Algumas pessoas, representando suas instituições, foram essenciais para o desenvolvimento dessa pesquisa. Agradeço à Janice Tucci da Dabasons Import Export Ltda. (São Paulo, SP) que intermediou a disponibilização do rhbmp-2 (Infuse ) e exames de tomografia sem custos para a realização desse estudo; e Dr. Arnolfo de Carvalho Neto do DAPI (Diagnóstico Avançado por Imagem, Curitiba, PR) que apoiou o projeto patrocinando tomografias também sem ônus. Essas parcerias são exemplares e tornam a possibilidade da fazer pesquisa no Brasil uma realidade. A toda equipe multidisciplinar do CAIF e seu diretor Dr. Lauro Consentino Filho devo não só meus agradecimentos mas meu enorme respeito à essa instituição composta de pessoas comprometidas, sérias e dedicadas. Agradeço, de forma especial, à Edineia dos Santos, profissional eficiente e organizada que muito auxiliou nessa pesquisa. Aos amigos Dr. Luciano Sampaio Busato, Dr. Cesar

8 8 Vinícius Grande, Dra. Vania Maria Boschetti e Dra. Ana Maria Freitas, minha gratidão pela confiança e apoio. Ao Dr. Sérgio Eiji Ono, reverencio a paciência, as instruções incansáveis e o tempo demandado a mim e a esse estudo. A minha família agradeço pelo incentivo e pela eterna torcida cujo entusiasmo me faz forte. A minha esposa Mariane agradeço pela paciência, carinho e amor pleno. Eu não seria o que sou sem vocês.

9 9 Superação é ter a humildade de aprender com o passado, não se confrontar com o presente e desafiar o futuro. Hugo Bethlem

10 10 RESUMO Introdução. A fissura lábio palatina é a deformidade congênita mais comum da face. Dentre as etapas do seu tratamento, há a reconstrução alvéolo-maxilar, necessária para a estabilização da maxila, suporte ósseo à erupção dentária e fechamento da fístula oronasal. Os métodos habituais de tratamento para essa etapa são a periosteoplastia e o enxerto ósseo autólogo de crista ilíaca, esse último aceito como o mais efetivo. Como alternativa de substitutivos ósseos, destaca-se a Proteína Morfogenética Óssea Humana Recombinante 2 (rhbmp-2). O objetivo do presente estudo é comparar a quantidade e a qualidade de formação óssea no defeito alvéolo-maxilar de pacientes com fissura lábio palatina submetidos ao tratamento com rhbmp-2, enxerto ósseo autólogo ou periosteoplastia. Método. Pacientes com fissura lábio palatina com comprometimento ósseo da maxila foram divididos em três grupos de seis pacientes que foram submetidos à reconstrução alvéolo-maxilar através de três métodos: enxertia óssea autóloga de crista ilíaca anterior; uso de esponja absorvível de colágeno com rhbmp-2; e periosteoplastia. A análise foi feita através de tomografia computadorizada no pré-operatório e pós-operatório de 3, 6 e 12 meses. As variáveis avaliadas foram o volume de formação óssea, o volume do defeito alveolar, a taxa percentual de formação óssea, a taxa de reparo da altura da maxila e a média de densidade de osso formado. Resultados. Não houve diferenças entre os três grupos quanto ao volume do defeito maxilar. O volume de osso formado entre os grupos Enxerto Ósseo e BMP foi semelhante ao final de um ano (p =0,58) e significativamente maiores em relação ao Grupo Periosteoplastia nos tempos de 3 e 6 meses de pós-operatório. Nesse último grupo a análise de 1 ano foi cancelada por formação insuficiente de osso. A taxa de formação óssea, a taxa de reparo da altura da maxila e a média de densidade de osso formado foram semelhantes nos Grupos BMP e Enxerto Ósseo ao final de um ano de avaliação com valores de p=0,93, 0,09 e 0,81, respectivamente. Conclusões. A quantidade de osso formado no Grupo Periosteoplastia foi insuficiente. Nos pacientes estudados não houve diferença entre os tratamentos Enxerto Ósseo e rhbmp-2, considerando os parâmetros avaliados em nenhum dos tempos de aferição estudados. Palavras-chave: Proteína morfogenética óssea; Fissura lábio palatina; Enxerto ósseo alveolar.

11 11 ABSTRACT Introduction. The cleft lip and palate is the most common congenital deformity of the face. One of the important stages of its treatment is the alveolar cleft repair that is necessary to maxilla stabilization, to give bone support to teeth eruption and to close the oronasal fistula. The conventional methods of treatment are the periosteoplasty and the autologous bone grafting from iliac crest witch is accepted as the most effective. As an important alternative of bone substitutive, there is the Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein 2 (rhbmp-2). This study compares the amount and quality of the formed bone using rhbmp-2 versus periosteoplasty and autologous bone grafting in the maxillary alveolar reconstruction in cleft patients. Methods. Cleft patients with alveolar defect were divided into three groups of six patients who underwent to maxillary alveolar reconstruction by three methods: autologous bone grafting from anterior iliac crest, resorbable collagen sponge with rh-bmp2 and periosteoplasty. The analysis was performed by CT scan preoperatively and at months 3, 6 and 12 postoperatively. The variables analyzed were the alveolar defect volume, the formed bone volume, the bone formation rate, the maxillary height repair rate and the mean density of formed bone. Results. There was no difference among the three groups considering the maxillary defect volume before the surgery. The formed bone volume was similar comparing the Bone Graft and BMP groups at the one year postoperatively analysis (p= 0,58). Both of them had the formed bone volume significantly larger than Periosteoplasty group at postoperative month 3 and 6. In this last group, the one year follow-up was canceled because the bone formation was insufficient. The bone formation rate, the maxillary height repair rate and the mean density of formed bone were similar in the Bone Graft and BMP groups at one year follow-up with p values of 0,93, 0,90 e 0,81, respectively. Conclusions. The amount of formed bone in the Periosteoplasty group was insufficient. For this select group of patient there was not difference between the Bone Graft and rhbmp- 2 therapy considering the parameters analyzed during all examination. Key words: Bone Morphogenetic Protein; Cleft Lip and Palate; Alveolar Bone Grafting.

12 12 LISTA DE ILUSTRAÇÕES QUADRO 1 FIGURA 1A E 1B FIGURA 2 FIGURA 3A E 3B - CRONOLOGIA DAS INTERVENÇÕES CIRÚRGICAS NO PACIENTE COM FISSURA LÁBIO PALATINA A figura A exibe desenho esquemático da falha óssea maxilar e a marcação pré-operatória. A figura B demonstra a marcação no paciente Representação esquemática da elevação dos retalhos mucoperiosteais A figura A mostra a marcação do local onde é feita a incisão na crista ilíaca para a retirada do enxerto ósseo. A figura B ilustra o osso medular coletado pronto para enxertia FIGURA 4A E 4B - A figura A mostra desenho com representação esquemática da loja confeccionada pelo fechamento do soalho nasal e do forro oral com o osso já posicionado. A figura B ilustra o enxerto ósseo preenchendo todo defeito ósseo maxilar FIGURA 5A E 5B FIGURA 6 - A figura A mostra desenho esquemático com a síntese dos retalhos mucoperiosteais recobrindo o enxerto óssea ou a esponja de colágeno com rhbmp-2. A figura B ilustra aspecto final do fechamento Corte axial de tomografia de paciente do estudo cuja seta amarela demonstra a área de defeito maxilar demarcada com as ferramentas de desenho do sistema de navegação. 30 FIGURA 7 - Tomografias do mesmo paciente no pré-operatório (a esquerda) e pós-operatório de seis meses (a direita) do Grupo BMP FIGURA 8 FIGURA 9 FIGURA 10 Tomografias de paciente do Grupo BMP em corte coronal Tomografia de paciente no pós-operatório de um ano do grupo Enxerto Ósseo Tomografia de paciente do estudo. Indicado pela seta azul, marcação oval vermelha dentro do IV ventrículo no algoritmo de partes moles cuja densidade é indicada pela sigla MÉD:7, QUADRO 2 - RESULTADOS EPIDEMIOLÓGICOS... 35

13 13 LISTA DE TABELAS TABELA 1 TABELA 2 TABELA 3 TABELA 4 TABELA 5 VOLUME EM MILÍMETROS CÚBICOS DOS DEFEITOS ALVEOLO MAXILARES PRÉ- OPERATÓRIOS NOS GRUPOS DO ESTUDO ALTURA EM MILÍMETROS DAS MAXILAS DO LADO NÃO FISSURADO NO PRÉ-OPERATÓRIO NOS GRUPOS DO ESTUDO VOLUME DE FORMAÇÃO ÓSSEA EM MILÍMETROS CÚBICOS TAXA DE FORMAÇÃO ÓSSEA EM RELAÇÕES PERCEN- TUAIS TAXA PERCENTUAL DE REPARO DA ALTURA DA MAXILA TABELA 6 DENSIDADE DO LÍQUIDO CEFALORRAQUIDIANO TABELA 7 MÉDIA DA DENSIDADE DO OSSO FORMADO LISTA DE GRÁFICOS GRÁFICO 1 GRÁFICO 2 Representação gráfica das curvas das taxas percentuais de formação óssea nos Grupos Enxerto Ósseo, BMP e Periosteoplastia nos tempos de aferição de 3, 6 e 12 meses. 38 Representação gráfica das curvas das taxas percentuais de reparo da altura da maxila nos Grupos Enxerto Ósseo e BMP nos tempos de aferição de 3, 6 e 12 meses GRÁFICO 3 Representação gráfica das curvas das médias de Densidade de Osso Formado nos Grupos Enxerto Ósseo e BMP nos tempos de aferição de 3, 6 e 12 meses... 41

14 1 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO OBJETIVOS Objetivo Principal Objetivos Secundários REVISÃO DA LITERATURA FISSURA LÁBIO PALATINA FISSURA ALVEOLAR PERIOSTEOPLASTIA X ENXERTIA ÓSSEA PROTEÍNA MORFOGENÉTICA ÓSSEA Histórico Estrutura Molecular Vias de sinalização BMPs na Cicatrização de Fraturas Ósseas Opções de carreadores Formas de apresentação da BMP Recombinante Indicações do FDA Uso das BMPs nos levantamentos de Seio Maxilar PACIENTES E MÉTODOS CONSIDERAÇÕES GERAIS ASPECTOS ÉTICOS PACIENTES DIVISÃO DOS GRUPOS CRONOLOGIA DO ESTUDO AVALIAÇÃO E PREPARO PRÉ-OPERATÓRIO PROCEDIMENTO OPERATÓRIO CUIDADOS E SEGUIMENTO PÓS-OPERATÓRIO AVALIAÇÃO TOMOGRÁFICA Técnica do Exame Tomográfico Análise das Imagens Tomográficas Variáveis da análise tomográfica ANÁLISE ESTATÍSTICA RESULTADOS RESULTADOS EPIDEMIOLÓGICOS RESULTADOS DOS DEFEITOS MAXILARES PRÉ-OPERATÓRIOS Volume do Defeito Ósseo Altura da Maxila Normal VARIÁVEL VOLUME DE FORMAÇÃO ÓSSEA VARIÁVEL TAXA DE FORMAÇÃO ÓSSEA VARIÁVEL TAXA DE REPARO DA ALTURA DA MAXILA VARIÁVEL DENSIDADE DO LÍQUIDO CEFALORRAQUIDIANO VARIÁVEL MÉDIA DA DENSIDADE DE OSSO FORMADO DISCUSSÃO DA AMOSTRA DOS MÉTODOS DOS RESULTADOS DAS PERSPECTIVAS... 48

15 6. CONCLUSÕES REFERÊNCIAS APÊNDICE

16 3 1. INTRODUÇÃO Fissuras lábio palatinas são as deformidades congênitas mais frequentes da face, apresentando uma incidência de cerca de um caso para cada 1000 nascidos vivos no Brasil (MODOLIN, KAMAKURA e CERQUEIRA, 1996; HERRERA et al., 1995). Seu tratamento envolve uma abordagem multidisciplinar, seguimento a longo prazo e inclui várias etapas cirúrgicas, dentre elas, o reparo da fissura alveolar óssea e o fechamento da fístula oronasal associada. Habitualmente o reparo alveolar é realizado na fase de dentição mista e antes da erupção do canino permanente, ou seja, numa idade média entre sete e 12 anos de idade. Os objetivos principais são a estabilização da arcada dentária superior, suporte ósseo à erupção dentária adjacente na área da fissura, fechamento da fístula oronasal e mínima interferência no crescimento maxilar (ENEMARK, SIDET-PEDERSEN e BUNDGAARD, 1987; ROSS, 1987; SEMB, 1988). A periosteoplastia, descrita por Skoog (1965) para o reparo alveolar, é uma técnica que consiste no uso dos retalhos mucoperiosteais que recobrem o defeito ósseo da fissura os quais permeiam a fístula oronasal anterior. Com a elevação e síntese desses retalhos, refaz-se o soalho nasal e forro oral, além da face vestibular e palatina da arcada, fechando a comunicação oronasal. Assim, induz-se a formação óssea pelo periósteo subjacente, preenchendo o defeito com osso neoformado com menor alteração no crescimento maxilar. Entretanto, o processo de formação óssea tende ser insuficiente e mais lento nos pacientes com idade superior a sete anos. (HELLQUIST e SKOOG, 1976; HELLQUIST; 1982; HELLQUIST, SVÄRDSTRÖM e POTÉN, 1983). Desde 1972, quando Boyne e Sands (1972) e Boyne (1974) primeiramente publicaram sua experiência no reparo da descontinuidade alveolar utilizando osso autógeno de crista ilíaca, a utilização desta técnica tornou-se o procedimento padrão, devido aos bons resultados obtidos (até 90%) (ABYHOLM, BERGLAND e SEMB, 1981). No entanto, a morbidade na área doadora como dor intensa, lesão nervosa do nervo cutâneo femoral lateral, sangramento e infecção pode chegar a níveis significantes de 8% (KORTEBEIN, NELSON e SADOVE, 1991). Na tentativa de minimizar os problemas pós-operatórios relacionados à área doadora de enxertia óssea, métodos alternativos de substituição óssea têm sido

17 4 desenvolvidos. Matriz óssea desmineralizada, hidroxiapatita, metilmetacrilato e osso de banco são os materiais mais utilizados, entretanto, as desvantangens relacionadas à biocompatibilidade, resistência mecânica e infecção tornam seu uso desfavorável (CHO e GOSAIN, 2004). Em 1965, Urist descreveu a formação óssea através de matriz orgânica em músculo animal, sendo o precursor do uso das proteínas morfogenéticas ósseas para a indução óssea. As proteínas morfogenéticas ósseas (BMP) são um grupo de proteínas que fazem parte da superfamília dos fatores de crescimento transformador beta (TGF-β), que inclui pelo menos 15 fatores de crescimento e diferenciação. Essas proteínas estão envolvidas no desenvolvimento embriológico e formação do esqueleto (SCHLIEPHAKE et al., 2002). Sua forma recombinante (rhbmp-2) tem sido utilizada para indução óssea em humanos no tratamento de fraturas de ossos longos e para artrodese de coluna vertebral (EINHORN, 2003; SCHLIEPHAKE et al., 2002). Estudos clínicos em cirurgia craniofacial incluem a reconstrução óssea no seio maxilar para colocação de implantes dentários. Estudos realizados por Boyne (1996 e 1998) demonstraram a habilidade do rhbmp-2 em formar osso membranoso, incluindo a reconstrução de defeitos palatinos cirurgicamente criados em primatas. Chin e Carstens (2005a, 2005b) demonstraram que o rhbmp-2 é efetivo no estabelecimento de união óssea através de defeitos de descontinuidade encontrados em fissuras faciais maiores e fissuras lábio palatinas. Alonso et al. (2010a) descreveram o primeiro estudo clínico, comparando o uso do rhbmp-2 e enxerto ósseo para a reconstrução da maxila em pacientes fissurados em idade precoce. O objetivo do presente estudo é avaliar os diferentes métodos de reparação da maxila em pacientes com fissura lábio palatina, comparando suas variáveis no processo de formação óssea no defeito alvéolo-maxilar.

18 OBJETIVOS Objetivo Principal Avaliar a formação óssea, comparando os métodos de periosteoplastia, enxerto ósseo de crista ilíaca e uso do rhbmp-2 na reconstrução alvéolo-maxilar de pacientes com fissura lábio palatina Objetivos Secundários Avaliar a densidade do osso formado como parâmetro de qualidade óssea, comparando os métodos de periosteoplastia, enxerto ósseo de crista ilíaca e uso do rhbmp-2 na reconstrução alvéolo-maxilar de pacientes com fissura lábio palatina.

19 6 2. REVISÃO DA LITERATURA 2.1 FISSURA LÁBIO PALATINA A fissura lábio palatina é a deformidade congênita mais comum da face. Sua alta incidência com cerca de 1:1000 nascidos vivos, o grande prejuízo estético e funcional que causa aos pacientes acometidos e sua complexidade de tratamento transformam essa temática num desafio de grande relevância científica no intuito de aprimorar as abordagens e os resultados (MODOLIN, KAMAKURA e CERQUEIRA, 1996; HERRERA et al., 1995). Embriologicamente, ao redor da sexta semana de vida intrauterina, ocorre falha no processo de fusão dos processos faciais, em especial entre os processos nasomedial e maxilar, que gerarão um conjunto bastante diversificado de deformidades do lábio superior e do palato. As causas são multifatoriais envolvendo alterações materno-fetais (alterações anatômicas da cavidade uterina, pressão do líquido amniótico, diabete e hipotireoidismo), estresse, infecções, fatores nutricionais (desnutrição e deficiência de ácido fólico), uso de medicamentos (anticonvulsivantes com atividade antiácida fólica fenitoína, ácido acetil salicílico, corticosteróides, vitamina A, antiblásticos), irradiações e condições genéticas como na Síndrome de van der Woude (MODOLIN, KAMAKURA e CERQUEIRA, 1996; HERRERA et al., 1995). Várias classificações já foram propostas para agrupar as deformidades de lábio e palato. No Brasil, a mais aceita e utilizada nos centros de referência é a classificação de Spina (1973). Essa classificação adota o forame incisivo anterior como referência anatômica para a diferenciação das fissuras que se dividem em: Fissuras Pré-Forame acometem as estruturas anteriores ao forame incisivo anterior, ou seja, lábio e alvéolo dentário; Fissuras Pós-Forame acometem as estruturas posteriores ao forame incisivo anterior, ou seja, palato duro e mole; Fissuras Transforame acometem desde o lábio até palato mole; e as Fissuras Raras de Face podem acometer várias estruturas da face e do crânio e são estudadas separadamente. Em todos os grupos o acometimento pode ser uni ou

20 7 bilateral e a fissura pode ser completa ou incompleta das estruturas anatômicas envolvidas. O tratamento dessas deformidades consiste na reconstrução anatômica com intuito de reparar as alterações funcionais e estéticas causadas pela fissura. Entretanto, em se tratando de um processo dinâmico dentro do desenvolvimento das estruturas da face e suas respectivas funções, como a fala e a mastigação, vários protocolos de tratamento vêm sendo estudados com intuito de se obter melhores resultados, sem interferir no crescimento facial que termina apenas no final da adolescência. Portanto, dependendo da gravidade da deformidade lábio palatina, várias etapas cirúrgicas são programadas, respeitando o processo de desenvolvimento facial. Existem vários protocolos para o tratamento de fissurados mundialmente, sendo que sua maioria segue uma cronologia semelhante (ALONSO et al., 2010b). Segue abaixo o Quadro 1 que resume o protocolo temporal de tratamento adotado na maioria dos centros do Brasil. Intervenção Cirúrgica 3 a 6 12 a 18 4 anos 7 a a 18 meses meses anos anos Queiloplastia / Rinoplastia primária X Palatoplastia X Queiloplastia definitiva * X Enxertia Óssea X Cirurgia Ortognática X Rinoplastia Definitiva X QUADRO 1 - CRONOLOGIA DAS INTERVENÇÕES CIRÚRGICAS NO PACIENTE COM FISSURA LÁBIO PALATINA FONTE O autor (2011) NOTA - * Para os casos de pacientes com fissuras bilaterais que fizeram apenas adesão labial de 3 a 6 meses de idade pela técnica de Spina. 2.2 FISSURA ALVEOLAR O comprometimento da região alveolar da maxila em pacientes com fissura lábio palatina pode ter uma extensão variável, desde uma pequena descontinuidade

21 8 óssea da reborda alveolar à completa clivagem, extendendo-se até a fossa piriforme. Essa falta de fusão óssea leva ao mau posicionamento das inserções musculares, distorcendo toda a anatomia labial e nasal. Ocorre alteração da erupção dos dentes adjacentes, principalmente do canino, devido à falta de arcabouço ósseo para sua estabilidade. A falta de consenso em relação à cronologia e à metodologia para o tratamento da fissura alveolar permite que inúmeras técnicas, áreas doadoras, e novos procedimentos sejam adotados pelos centros especializados para se obter um resultado estético-funcional ideal, além de um crescimento facial adequado. A periosteoplastia primária no mesmo ato da queiloplastia (três a seis meses de idade) foi defendida especialmente por Hellquist e Skoog (1976) que acreditaram não influenciar no crescimento da maxila ou em suas distorções, ocorrendo formação óssea satisfatória no defeito, menor tendência de colapso da maxila, e a migração dos dentes decíduos através do osso formado. Na periosteoplastia secundária há uma imprevisibilidade na formação óssea, especialmente quando realizada após sete anos de idade (HELLQUIST e SKOOG, 1976; HELLQUIST; 1982; HELLQUIST, SVÄRDSTRÖM e POTÉN, 1983). Em relação aos tecidos autógenos, a enxertia óssea primária realizada junto à queiloplastia (três a seis meses de idade) demonstrou grandes alterações do crescimento facial. A enxertia óssea secundária, realizada na fase de dentição mista, antes da erupção do canino definitivo (entre sete e 12 anos de idade) é atualmente o método padrão de tratamento da fissura alveolar (BOYNE e SANDS, 1972; BOYNE, 1976; ABYHOLM, BERGLAND e SEMB, 1981). 2.3 PERIOSTEOPLASTIA X ENXERTIA ÓSSEA Os dois principais tratamentos para a fenda óssea maxilar descritos na literatura são a periosteoplastia e o enxerto ósseo autógeno. Há vários estudos que abordam essas duas técnicas, comparando seus resultados com relação à formação óssea, estabilização da maxila, erupção dentária e, especialmente, crescimento facial.

22 9 O enxerto ósseo descrito inicialmente por Boyne e Sands (1972) é, atualmente, o procedimento padrão-ouro para o preenchimento da falha óssea, sendo realizado entre os sete e 12 anos de idade, antes da erupção do canino, para sua estabilidade. A formação óssea é previsível com osso trabecular de boa qualidade. Dentre as áreas doadoras, pode-se citar: a mandíbula em sua porção sinfisária e nos ramos cuja quantidade de osso disponível nem sempre é suficiente; a calota craniana nas regiões parietais, exigindo acesso e técnica cirúrgica mais elaborada; as costelas e a crista tibial que são pouco utilizadas; e a crista ilíaca, fonte mais utilizada para retirada de osso esponjoso em quantidade e qualidade satisfatórias. Entretanto, deve-se levar em consideração a morbidade da retirada de osso da crista ilíaca que compreende dor pós-operatória; limitação de esforços durante o período de recuperação, retirando a criança de suas atividades físicas por até dois meses; presença de cicatriz e deformidade óssea no local; e o potencial risco de lesão do nervo cutâneo femoral lateral que passa imediatamente abaixo da espinha ilíaca ântero-superior cuja lesão pode causar disestesias na região lateral da coxa (BOYNE e SANDS, 1972; ABYHOLM, BERGLAND e SEMB, 1981; KORTEBEIN, NELSON e SADOVE, 1991). A formação óssea a partir do periósteo descolado foi foco de grande discussão, pois havia dúvidas sobre o potencial osteogênico da maxila e seu periósteo devido resultados confrontantes na literatura e a falta de estudos controlados. Dessa forma, os estudos experimentais de Engdahl (1972) e de Hellquist (1972) ambos utilizando defeitos confeccionados na maxila de coelhos, confirmaram, através de análise histológica, a capacidade osteogênica dos ossos que compõem o esqueleto craniofacial. Somando esses achados benéficos aos maus resultados obtidos pela enxertia óssea primária (que evoluíram com grande déficit de crescimento maxilar na década de 60), a periosteoplastia passou a ser um procedimento amplamente utilizado e defendido por Helquist e Skoog (1976) especialmente nas idades inferiores aos sete anos (SKOOG, 1965). Millard e Lathan (1990) fizeram modificações na técnica de periosteoplastia descrita por Skoog incorporando a ortopedia pré-operatória com manipulação de ambos os segmentos maxilares no intuito de diminuir a falha óssea alveolar (MILLARD et al., 1999). Nos últimos anos muito se tem discutido a respeito da periosteoplastia, especialmente, comparando-a ao enxerto ósseo secundário. Não há consenso na

23 10 literatura quanto à efetividade da periosteoplastia, considerando a quantidade e qualidade de osso formado além de resultados no que se refere ao crescimento facial. Na Europa, Meazzini et al. (2007, 2008, 2010) publicaram três artigos comparando a periosteoplastia realizada juntamente com o fechamento do palato duro entre 18 e 36 meses. Concluíram que a periosteoplastia é capaz de levar a boa ossificação, diminuindo a necessidade de enxerto ósseo secundário. Entretanto, num seguimento de 20 anos, perceberam que nesse grupo há maior indicação de cirurgia ortognática tipo Le Fort I devido déficit de crescimento da maxila. Na América do Norte, há grande divergência na literatura. Matic e Power (2008a, 2008b), do Canadá, que executaram a periosteoplastia juntamente com a cirurgia do lábio entre 3 e 6 meses de idade pela técnica de Millard e Lattan (incluindo ortopedia pré-operatória), concluíram que houve formação óssea insuficiente (sucesso de apenas 41%), maior persistência de fístulas oronasais e deficiência no crescimento maxilar tanto em altura quanto no sentido ântero-posterior. Os estudos de Pfeifer et al. (2002), Santiago et al. (1998), Sato et al.(2008), todos vinculados à Universidade de Nova Iorque e coordenados pelo cirurgião sênior Court Cutting, defendem a periosteoplastia realizada juntamente com a cirurgia do lábio entre três e seis meses de idade, havendo uma taxa de sucesso entre 60 e 73% do procedimento sem a necessidade de enxertia óssea, além de menores custos. Em artigos de discussão, Matic (2008) e Cutting e Grayson (2008) criticaram os estudos de seus oponentes cujas considerações relacionadas à técnica utilizada, experiência do cirurgião, viés de aferição e amostra, ortopedia pré-operatória, entre outros aspectos, mantiveram ainda muitas dúvidas com relação à efetividade de uma ou outra técnica. 2.4 PROTEÍNA MORFOGENÉTICA ÓSSEA Histórico Em 1965, Dr. Marshall Urist publicou um artigo descrevendo seu achado de um grupo de novas proteínas com a capacidade de indução na formação de osso. Trabalhando com ratos, o mesmo documentou com sucesso a produção de osso

24 11 ectópico no subcutâneo e músculo de ratos seis semanas após a inserção de extratos isolados de osso bovino desmineralizado. Poucos anos depois foi identificada a proteína responsável por esse fenômeno que Urist denominou de proteína morfogenética óssea, descrevendo sua capacidade de formação óssea em células vizinhas (URIST e STRATES, 1971). Estudos subsequentes conseguiram o isolamento de uma forma purificada desses subprodutos, confirmando sua capacidade osteoindutora (URIST et al., 1984). Em 1980, após o sequenciamento dos genes transcritores da BMP, pesquisas em Boston produziram com sucesso os primeiros clones DNAc, dando base à produção futura dos produtos da BMP recombinante (EINHORN, 2003; WOZNEY et al., 1988). Hoje, mais de 20 BMPs têm sido clonadas e isoladas. Sua nomenclatura foi determinada de acordo com sua ordem temporal de descoberta, com a exceção do BMP1 (uma pró-colágeno metaloproteinase) que exibe alguns graus de osteoindução com o BMP2, BMP4 e BMP7 (também conhecida como OP-1, o maior osteoindutor) (CHENG et al., 2003; SCHLIEPHAKE et al., 2002) Estrutura Molecular As BMPs são membros da superfamília dos Fatores de Crescimento Transformadores Beta (TGF-β). Elas podem existir como pares homodiméricos ou heterodiméricos, sendo que há evidências que sua forma homodimérica é a responsável pela atividade das BMPs in vivo. As duas cadeias dos dímeros estão unidas por uma ligação cistina-dissulfeto, o que é crucial para a sinalização. Têm aproximadamente 30 kd de tamanho e tipicamente diferem uma da outra pela cadeia lateral menor de substituições (SCHLIEPHAKE et al., 2002) Vias de sinalização A sinalização das BMPs é mediada através de receptores de células de superfície que são similares àqueles que reconhecem o TGF-β. Os receptores

25 12 agrupados em duas categorias (tipo-1 ou tipo-2) trabalham aos pares in vivo. Um complexo ativo receptor-ligante inclui uma BMP a um par de receptor tipo-1 ou tipo- 2. O receptor tipo-1 ativado (treonina proteína quinase fosforilada) estimula o receptor tipo-2. O receptor tipo-2 ativado (cerina proteína quinase) pode então fosforilar e ativar as moléculas sinalizadoras intracelulares. O sinal intracelular das BMPs é mediado por vários caminhos, parecendo o mais significante, em termos de osteoindução, o SMADS que também parece ser ativado pelo TGF-β (BESSA, CASAL e REIS, 2008b; CANALIS, ECONOMIDES e GAZZERRO, 2003). Oito SMADS foram identificados e podem ser divididos em três grupos: receptor SMADS (SMADS-R), inibidor SMADS (SMADS-I) e co-receptor SMADS. Os SMADS 1,5 e 8 são SMADS-R que respondem aos sinais inicializados pela BMP e, uma vez ativados, eles são translocados para o núcleo celular onde vão participar da ativação gênica. Os SMADS 6 e 7 são inibidores que servem para inibir o sinal das BMPs. O SMADS 4 é um co-receptor que, em conjunto com os SMADS-R, ajuda a ativar os genes responsivos às BMPs (AZARI et al., 2002). Esse último também participa nas vias de sinalização do TGF-β. A indução gênica pela BMP tem ampla extensão de efeitos. Agindo como um morfogen, a BMP tem função bem documentada no desenvolvimento do gérmen dos membros durante o desenvolvimento embrionário (ROBERT, 2007). Além disso, tem mostrado importante papel no desenvolvimento dos olhos, rins e cristalino. Apesar de ser clara a habilidade em direcionar o desenvolvimento de diferentes tipos celulares (incluindo cartilagem e osso), é relativamente pouco conhecido em que nível gênico age uma BMP induzida pelo sinal SMADS quando ela alcança o núcleo. Um gene que tem sido alvo da BMP é o RUNX-2 (LEE, HONG e BAE, 2002; PHIMPHILAI et al., 2006). Este é um fator de transcrição que induz genes específicos de expressão do osteoblasto e tem sido considerado essencial para a osteogênese local. Ainda que as vias exatas de sinalização estejam sendo elucidadas, um aumento na expressão do RUNX-2 é claramente visto em resposta ao sinal induzido pelo BMP/SMADS. Também células que expressam o RUNX-2 são mais sensíveis que aquelas que não o expressam (LEE, HONG e BAE, 2002; PHIMPHILAI et al., 2006). Trabalhos recentes de Javed et al. (2008) estabeleceram interação física no nível subnuclear entre RUNX-2 e BMP-2 induzidos pelo SMADS como a chave na transdução completa do sinal osteogênico. Embora a ativação do RUNX-2 possa contribuir em parte para a capacidade osteoindutora da BMP, de um

26 13 modo dinâmico na formação de osso, é claro que esse único gene não explica todo o processo BMPs na Cicatrização de Fraturas Ósseas Dada a potente capacidade osteoindutora das BMPs, muitas pesquisas têm sido desenvolvidas para determinar sua atividade na cicatrização das fraturas ósseas. O complexo processo de cicatrização das fraturas envolve a interação entre várias citocinas e fatores de crescimento com células inflamatórias, endoteliais e osteogênicas. Os fatores PDGF, FGF, VEGF, IGF-1, TGF-β e as BMPs têm se mostrado como participantes nesse processo, dando suporte no desenvolvimento ósseo no local da fratura (AZARI et al., 2002; SCHLIEPHAKE et al., 2002). A função das BMPs nesse processo foi inicialmente notada em dados de estudos animais usando técnicas imunohistoquímicas para demonstrar sua expressão de cicatrização no foco da fratura (BOSTROM et al., 1995; SAKOU, 1998). Trabalhando com um modelo de cicatrização óssea em ratos, Bostrom et al.(1995) demonstraram que o processo de cicatrização óssea em fraturas aumentava dramaticamente na presença de expressão da BMP, especialmente em células mesenquimais primitivas e condrócitos. Ao mesmo tempo, observou-se um decréscimo na expressão da BMP e na população de células primitivas quando havia presença de componentes cartilaginosos do calo ósseo maduro. A expressão da BMP retorna a níveis altos quando células osteoblásticas povoam o foco de fratura e iniciam a deposição de osso na matriz condróide. Por fim, há novamente um intenso decréscimo na expressão do BMP quando osso primitivo é substituído por osso lamelar. Um processo similar é observado em porções de calos submetidos à ossificação intramembranosa. Inicialmente, a expressão da BMP foi alta, vários dias após a fratura, quando células periosteais e osteoblásticas exibiram intensa coloração. Alguns estudos ajudaram a definir mais especificamente a expressão temporal e espacial da BMP durante o modelo de cicatrização em fraturas (KLOEN et al., 2003; SPECTOR et al., 2001; YU et al., 2002). Essas pesquisas têm demonstrado que, tanto em modelos de cicatrização endocondral como intramembranosa, as BMPs, seus receptores e fatores de sinalização (SMADS, por

27 14 exemplo) estão super-expressados no periósteo, na medula óssea e nas células osteogênicas três dias após a fratura. A expressão desses sinais se mantém alta até 28 dias pós-fratura quando a matriz óssea é substituída pelo calo ósseo, havendo, então, o início do remodelamento. Mais tarde, pesquisadores conceberam o potencial de aumento da cicatrização óssea que poderia ser abreviado pela adição de BMP exógena. Isto levou a uma série de relatos de caso demonstrando o poder das BMPs na indução de formação óssea nos focos de fratura e aceleração cicatricial naquelas fraturas com calo maduro, diminuindo o tempo total de cicatrização (BAX, WOZNEY e ASHHURST, 1999; EINHORN et al., 2003; EINHORN, 2003). Esses dados préclínicos impulsionaram os estudos primários randomizados e controlados que geraram as indicações originais do Federal Drug Administration (FDA) para as rhbmps. Enquanto as BMPs se tornavam um substituto aceitável aos enxertos ósseos para fins específicos, ou seja, fraturas de ossos longos e artrodeses espinhais, outras pesquisas foram desenvolvidas focando o uso potencial das BMPs em fraturas ósseas do esqueleto craniofacial (EINHORN, 2003 SCHLIEPHAKE et al., 2002) Opções de carreadores Os carreadores têm uma função chave na ação das BMPs no local pretendido. Embora a osteoindução tenha sido demonstrada como possível pela aplicação tópica ou injeção aquosa das BMPs, essas vias de administração são geralmente inefetivas e requerem uma quantidade muito elevada de BMP para se obter sucesso, dada sua rápida dissolução e degradação do produto protéico (GROENEVELD e BURGER, 2000). Os carreadores permitem a manutenção da concentração local de BMP por tempo suficiente para que a indução óssea ocorra, diminuindo sua necessidade. Existe uma gama de opções de carreadores de BMP empregados com sucesso na osteogênese (BESSA, CASAL e REIS, 2008a). Urist descreveu o uso de matriz óssea bovina desmineralizada nos experimentos originais com BMP e esse modelo continua sendo clinicamente viável nos estudos desenvolvidos atualmente.

28 15 Um sistema simples de classificação das opções de carreadores foi amplamente utilizado. Num nível básico, os carreadores podem ser divididos em sintéticos e não sintéticos. As opções sintéticas incluem as cerâmicas, vidros bioativados e polímeros (GROENEVELD e BURGER, 2000). As opções não sintéticas incluem matriz óssea desmineralizada e colágeno. Cada material tem suas vantagens e desvantagens no processo de crescimento ósseo. No geral, os materiais sintéticos têm a vantagem de serem osteocondutores. Define-se material osteocondutor como aquele que suporta os componentes da formação óssea dentre eles os capilares, tecido perivascular, células osteoprogenitoras, entre outras (EINHORN, 2003). O crescimento ósseo nestes casos ocorre através da substituição dessa malha por colágeno e, posteriormente, ossificação. Um dos obstáculos para os materiais sintéticos, entretanto, é a sua não substituição completa durante o processo de crescimento ósseo, resultando na persistência do material carreador. O uso de materiais não sintéticos, que geralmente tem uma absorção mais favorável em relação aos sintéticos, pode evitar esse problema. Dentre os materiais não sintéticos, em especial a matriz óssea desmineralizada, também tem a vantagem de ser um osteoindutor. Osteoindução é um processo em que células mesenquimais pluripotentes são estimuladas a se diferenciar e dividir em células osteoprogenitoras produtoras de osso. Quando o potencial de formação de osso da BMP é combinado a um carreador, uma poderosa ferramenta para reconstrução óssea é criada, sendo denominada bioimplante BMP. Tem se tornado claro que a escolha de um carreador apropriado é a chave para o sucesso de um bioimplante Formas de apresentação da BMP Recombinante Em 1988, a clonagem da BMP por pesquisadores de Boston arraigaram a possibilidade de produtos protéicos de BMP recombinante (EINHORN, 2003; WOZNEY et al., 1988). Hoje, duas BMPs recombinantes, BMP-2 e BMP-7 (proteína osteogênica 1 ou OP-1) são comercialmente disponíveis para reconstrução óssea. A Stryker produz duas BMP-7 recombinante com os nomes de OP-1 Putty e OP-1 Implant. A OP-1 Putty é a combinação de 3,5mg de BMP-7 recombinante humana (rhbmp-7) e 1g de colágeno bovino Tipo I. Essa combinação pode então ser

29 16 misturada com 230mg de carboximetilcelulose e 2,5ml de solução salina estéril para produzir uma massa. OP-1 Implant é a combinação de 3,5mg de rhbmp-7 e 1g de colágeno bovino purificado Tipo I que serve como um carreador. O produto é reconstituído com 2 a 3 ml de solução salina para formar uma pasta que pode então ser usada para o implante (STRYKER WEB SITE, 2011). A Medtronic produz três BMP-2 humanas recombinantes (rhbmp-2) contendo uma apresentação comercializada com o nome de Infuse Bone Graft. Esse produto combina rhbmp-2 com esponja de colágeno bovina absorvível Tipo I que serve de carreadora, e deve ser reconstituído com solução salina estéril (INFUSE BONE GRAFT WEB SITE, 2011) Indicações do FDA O FDA aprovou as indicações e contra-indicações maiores para cada rhbmp baseada na sua forma de apresentação. Inicialmente, as rhbmp-7 e rhbmp-2 estavam sendo utilizadas para o tratamento de pacientes com pseudoartrose de coluna e ossos longos. Contrariamente, havia um sub-uso das BMPs nas áreas de cirurgia crânio-maxilo-facial, onde apenas o rhbmp-2 tinha aprovação pelo FDA. Cada um desses produtos foi demonstrado como equivalentes, por vezes com capacidade osteoindutora superior em relação ao enxerto ósseo autólogo em estudos randomizados e controlados. Além disso, existem numerosos dados de estudos animais e relatos de casos publicados em humanos que suportam o uso do rhbmp para reconstrução do esqueleto crânio-maxilo-facial. Dada sua combinação única de qualidades de osteoindução, osteocondução e osteogênese somada à sua longa história de resultados previsíveis, o enxerto ósseo autólogo continua sendo o padrão ouro no tratamento das falhas ósseas do esqueleto craniofacial. Entretanto, se a tecnologia recombinante puder produzir resultados iguais, evitando os desafios técnicos e as conhecidas morbidades do enxerto autólogo, a questão agora é saber se haverão barreiras para que a rhbmp se transforme no procedimento de escolha em relação à enxertia óssea.

30 Uso das BMPs nos levantamentos de Seio Maxilar Atualmente a área onde há o maior número de dados clínicos sobre o uso das BMPs é na reconstrução da maxila. Essa deficiência é mais frequentemente reparada através do levantamento do seio maxilar, procedimento no qual a parede anterior do seio maxilar é aberta, realizando o descolamento inferior da mucosa sinusal, o que permite a colocação de enxertia óssea autóloga no soalho do seio maxilar. A meta desse procedimento é aumentar a espessura da maxila acima da arcada alveolar para a colocação de implantes dentários. Um dos primeiros relatos sobre a possibilidade do uso de BMP nesses casos foi publicado por Boyne et al. (1997). Nesse estudo, 12 pacientes foram submetidos ao levantamento do seio maxilar com a dose de apresentação total de implante rhbmp-2 de 1,77 a 3,4mg (média de 2,89 mg) por paciente (BOYNE et al., 1997; BLOCK, 2006). O crescimento ósseo foi significativo e documentado através de tomografia computadorizada. A média total de ganho de altura no soalho do seio maxilar foi de 8,51 mm após 16 semanas. Seis meses após, oito dos 11 pacientes tinham osso adequado para a aplicação de implantes dentários do tamanho desejado. Foram realizadas biópsias no momento da inserção dos implantes as quais demonstraram quantidade moderada a grande de osso trabecular na área submetida ao levantamento. Os efeitos adversos mais frequentes observados foram o edema facial, eritema oral, dor e coriza. Esse estudo foi logo seguido por dois relatos de caso desenvolvidos por Groeneveld (GROENEVELD et al., 1999b; VAN DEN BERGH et al., 2000). Groeneveld et al. (1999a; 1999b) estudaram o levantamento do seio maxilar com uso de BMP e matriz óssea humana desmineralizada (MOHD) comparando com a enxertia óssea autógena. As amostras foram analisadas histologicamente e histomorfometricamente, verificando o volume de osso, densidade de osteócitos, densidade de osteoclastos e porcentagem de osteóides. Demonstraram que a enxertia óssea convencional tinha maior previsibilidade de formação óssea. Entretanto, o uso de rhbmp-7 não apresentou resultados consistentes. Houve exemplos de formação efetiva de osso a partir da BMP mas também casos falhos, com ausência de formação óssea. Numa biópsia realizada 12 meses após o implante, não havia osso em todas as amostras coletadas da área enxertada, apesar

31 18 de haver abundante quantidade de partículas carreadoras de colágeno. Foram observadas células inflamatórias entre os resquícios dos carreadores de colágeno na região enxertada. Baseados no estudo publicado em 1997 no qual foi demonstrado osteoindução com sucesso em 11 de 12 pacientes submetidos a levantamento do seio maxilar com rhbmp-2, Boyne et al.(2005) elaboraram um estudo referência, utilizando duas concentrações aumentadas de rhbmp-2 versus enxerto autólogo para levantamento de seio maxilar. Nessa pesquisa randomizada, os pacientes foram tratados com rhbmp adsorvida em esponja de colágeno bovino absorvível tipo I como carreador nas concentrações de 0,75 mg/ml (18 pacientes) e 1,5mg/ml (17 pacientes) além de 13 pacientes submetidos ao enxerto ósseo. A média de volume de rhbmp-2 por esponja implantada por seio foi de 11,9 ml e 13,8 ml nos grupos 0,75 e 1,5mg/ml, respectivamente. Isto resultou numa dose média total de rhbmp-2 implantado por seio de 8,9 mg por paciente no grupo 0,75mg/ml e 20,8 mg por paciente no grupo 1,5mg/ml. Os pacientes que foram submetidos a enxerto ósseo receberam enxerto ora autólogo (retirado da crista ilíaca, platô tibial, mento ou mandíbula) ora uma combinação de enxerto autólogo e aloenxerto. A média total de volume de osso enxertado foi de 6,9ml. A osteoindução foi analisada por tomografia computadorizada, medindo a altura da arcada alveolar, largura e densidade. Foram obtidas medidas após quatro a seis meses de levantamento do seio maxilar comparando-as àquelas do pré-operatório. Observou-se uma média de aumento da altura alveolar similar entre todos os grupos de tratamento, com níveis de 5,0 a 6,2mm. Foi obtida análise histológica através de biópsias da área enxertada no momento do implante dentário bem como coleta de amostras sanguíneas no préoperatório, 1 e 4 meses de pós-operatório para a análise de desenvolvimento de anticorpos anti-rhbmp-2, anticolágeno bovino tipo-i e anticolágeno humano. A média de aumento da altura da arcada alveolar foi semelhante entre os grupos: 11,3mm (grupo enxerto autólogo), 9,5mm (grupo 0,75mg/ml) e 10,2mm (grupo 1,5mg/ml) enquanto que na medida de largura, houve diferença estatística entre os grupos: 4,7mm, 2mm e 2mm, respectivamente. No quarto mês de pós-operatório a densidade do neo-osso foi estatisticamente diferente entre os grupos: 350 mg/ml, 84 mg/ml e 134 mg/ml, respectivamente, com maior densidade óssea no grupo enxerto autólogo. As biópsias confirmaram formação óssea nos três grupos. Formou-se uma quantidade moderada a alta de osso trabecular, baixa a moderada quantidade de

32 19 osso tipo imaturo e quantidade alta a moderada de osso do tipo lamelar. A análise imunológica revelou que nenhum paciente tinha anticorpos anti-rhbmp-2 antes da cirurgia, havendo resposta transitória em 4% após o procedimento. Quatro por cento tinham anticorpos anti-colágeno bovino tipo I antes da cirurgia e 19% (nove pacientes) tinham resposta imune no pós-operatório ao mesmo estímulo. Essa resposta foi considerada transitória em seis de nove pacientes, enquanto três pacientes continuaram a ter títulos de anticorpos positivos no seguimento. Nenhum dos pacientes que tinham títulos de anticorpo positivo anticolágeno bovino tipo I desenvolveram níveis detectáveis de anticorpos anticolágeno humano tipo I. Nenhuma manifestação de resposta imune ou neutralização da atividade biológica do rhbmp-2 pode ser demonstrada. Analisados conjuntamente, esses resultados mostram, convincentemente, que ambas concentrações de rhbmp induzem com sucesso a formação de osso com qualidade similar àquelas obtidas com o enxerto autólogo, embora os pacientes tratados com o rhbmp na concentração maior tiveram indução óssea mais rápida. Num pequeno estudo publicado em 2006, Serra e Silva, de Albergaria- Barbosa e Mazzoneto avaliaram o uso de uma mistura de matriz óssea orgânica bovina (BOM) e BMP bovina versus enxerto autólogo para levantamento de seio maxilar. Nesse estudo, dez pacientes foram submetidos a levantamento de seio maxilar bilateral com a composição BMP bovina + BOM (proporção de 5:1) sendo usada no lado esquerdo e enxerto autólogo no lado direito o qual foi retirado do ramo mandibular. Foi feita avaliação com radiografia panorâmica de mandíbula e avaliação clínica no momento do implante dentário, que variou entre seis e 11 meses. No seguimento, observou-se do lado direito (enxerto autólogo) boa formação de osso radiopaco. No lado esquerdo (BMP bovina + BOM), as radiografias demonstraram imagens radioluscentes com formação de densidade óssea menor que o normal. Clinicamente, em todas as áreas de enxerto autólogo foi encontrado osso compacto. Isso só ocorreu em 70% do outro grupo BMP bovina + BOM, sendo que, dois dos 10 pacientes desse grupo tiveram formação óssea deficiente, não sendo possível o implante dentário.

33 20 3. PACIENTES E MÉTODOS 3.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS O presente estudo faz parte da linha de pesquisa em cicatrização de órgãos e tecidos do Programa de Pós-Graduação em Clínica Cirúrgica do Setor de Ciências da Saúde da Universidade Federal do Paraná (UFPR). A normatização seguiu as recomendações do Sistema de Bibliotecas (SIBI) da Universidade Federal do Paraná (UFPR) estabelecidas nas Normas para Apresentação de Documentos Científicos (2007a; 2007b). 3.2 ASPECTOS ÉTICOS O projeto de pesquisa desse estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa em Seres Humanos do Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Paraná em 02/07/08 sob o número registrado no Guia de Fontes em pesquisa na Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação da UFPR. O mesmo atendeu aos aspectos éticos das Resoluções do Conselho Nacional de Saúde 196/96 além das Diretrizes e Normas Regulamentares de Pesquisa Envolvendo Seres Humanos do Ministério da Saúde. O Termo de Consentimento Livre e Esclarecido consta no Apêndice. Não houve conflito de interesses. Este trabalho foi parte de uma pesquisa multicêntrica, envolvendo a Unidade de Cirurgia Craniofacial do Serviço de Cirurgia Plástica da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP) e a Faculdade de Odontologia da USP-Bauru.

34 PACIENTES Foram selecionados aleatoriamente 18 pacientes do Centro de Atendimento Integral ao Fissurado Lábio Palatino CAIF, que preencheram os seguintes critérios de inclusão: a.) Pacientes que realizaram todo o tratamento no CAIF desde o nascimento; b.) Pacientes com Fissura Unilateral Transforame ou Pré-forame com falha óssea alvéolo-maxilar; c.) Pacientes que já realizaram a queiloplastia e palatoplastia previamente; d.) Pacientes com idade entre oito e 15 anos de idade; e.) Pacientes cujos pais ou responsáveis legais que, compreendendo os riscos e benefícios da pesquisa esclarecidos pelo autor, leram e assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido. 3.4 DIVISÃO DOS GRUPOS Os 18 pacientes do estudo foram divididos aleatoriamente em três grupos de seis pacientes: Grupo Periosteoplastia - Pacientes que foram submetidos à reconstrução alvéolo-maxilar com a periosteoplastia. (Grupo Controle Negativo); Grupo Enxerto Ósseo - Pacientes que foram submetidos à reconstrução alvéolo-maxilar com enxerto ósseo autógeno de osso medular retirado de crista ilíaca. (Grupo Controle Positivo); Grupo BMP - Pacientes que foram submetidos à reconstrução alvéolomaxilar com uso de Proteína Morfogenética Óssea recombinante humana 2 (rhbmp-2). (Grupo Estudo).

35 CRONOLOGIA DO ESTUDO O estudo foi efetuado em cinco etapas, conforme discriminação abaixo: Tomografia Pré-operatória: dias antes da cirurgia, os pacientes de cada grupo foram submetidos à tomografia computadorizada de face para avaliação primária do defeito ósseo alvéolo-maxilar; Procedimento Operatório: Dia do tratamento cirúrgico determinado para cada grupo. Convencionado como dia zero para as etapas seguintes; Tomografia de três meses: Realizada aproximadamente 90 dias após o dia do procedimento cirúrgico; Tomografia de seis meses: Realizada aproximadamente 180 dias após o dia do procedimento cirúrgico; Tomografia de um ano: Realizada aproximadamente 365 dias após o dia do procedimento cirúrgico. 3.6 AVALIAÇÃO E PREPARO PRÉ-OPERATÓRIO No pré-operatório foram obtidos os dados da documentação ortodôntica dos pacientes que incluiu: registro fotográfico, telerradiografias de perfil, radiografia panorâmica das arcadas dentárias, radiografia oclusal e periapical do defeito alvéolo-maxilar. Em avaliação conjunta com a equipe de ortodontia do CAIF, os pacientes foram examinados para o planejamento do preparo ortodôntico maxilar préoperatório. Identificaram-se os pacientes com diminuição do diâmetro transverso da maxila para expansão maxilar rápida objetivando uma correta relação transversa maxilomandibular. Foram extraídos dentes decíduos, conóides ou extranumerários que se localizavam dentro do defeito alvéolo maxilar com pelo menos oito semanas de antecedência à operação. Nos pacientes que necessitaram de expansão maxilar, os aparelhos expansores (Haas ou Hirax) foram retirados na semana anterior à operação.

36 23 Os pacientes foram submetidos a uma avaliação laboratorial pré-operatória com exames de sangue de rotina (hemograma e coagulograma) além de consulta com pediatra para avaliação clínica geral. 3.7 PROCEDIMENTO OPERATÓRIO As operações foram realizadas sob anestesia geral e infiltração anestésica local com solução contendo soro fisiológico, Bupivacaína e Adrenalina na diluição de 1: O procedimento cirúrgico efetuado foi semelhante nos três grupos, através da técnica descrita por Boyne (1974), sendo realizadas pelo mesmo cirurgião. A diferença entre os grupos se deu apenas no material inserido no defeito alveolar. No Grupo Enxerto Ósseo, procedeu-se interveção sincrônica na crista ilíaca com outra equipe cirúrgica para a retirada de enxerto ósseo autólogo medular, etapa não necessária nos outros grupos. A técnica cirúrgica empregada consistiu em confeccionar uma loja de tecidos de tal forma a revestir totalmente o enxerto utilizado, evitando sua exposição na cavidade oral. Após a incisão nas margens da fissura alveolar, foram elevados os retalhos mucoperiosteais na superfície anterior do alvéolo, face vestibular da mucosa gêngivo-labial. A incisão lateral estendeu-se para o vestíbulo na projeção superior dos molares permanentes, fazendo-se aí o ponto de rotação do retalho, com uma incisão paralela à raiz dos dentes. Fez-se a exposição da maxila na região anterior junto à abertura piriforme. As bordas da fissura foram então elevadas, separando-se os retalhos do alvéolo lateralmente e do septo medialmente (Figura 1A e 1B).

37 24 A B FIGURA 1A e 1B A figura A exibe desenho esquemático da falha óssea maxilar e a marcação pré-operatória. A figura B demonstra a marcação no paciente FONTE FIGURA 1A: CRAVEN et al. (2007) Estes retalhos foram então divididos de cada lado próximo ao palato duro formando dois retalhos acima, para fechamento do assoalho nasal; e dois retalhos abaixo, para fechamento da mucosa palatina. Formaram-se desta maneira um espaço cercado por osso alveolar de cada lado, com retalhos acima e abaixo separando a cavidade nasal da oral (Figura 2). FIGURA 2 - Representação esquemática da elevação dos retalhos mucoperiosteais. FONTE : CRAVEN et al. (2007) No Grupo Enxerto Ósseo procedeu-se a retirada de enxerto autólogo medular. O paciente foi posicionado em decúbito dorsal com coxim na região glútea para evidenciar a espinha e crista ilíaca ântero-superior. A marcação foi feita na linha da crista ilíaca evitando-se incisão logo abaixo da espinha ilíaca ânterosuperior por onde passa o nervo cutâneo lateral da coxa. Com bisturi elétrico, incisou-se o plano subcutâneo, fáscia, músculo e periósteo que recobria a crista ilíaca. Descolou-se o periósteo da face interna da crista obtendo-se acesso a sua

38 25 superfície cortical. Com osteótomos, confeccionou-se janela no osso cortical expondo osso medular o qual foi coletado com curetas e acondicionado em cuba estéril com solução salina (Figura 3 A e 3B). Após o término da retirada de quantidade suficiente de enxerto, foi realizada hemostasia com cera óssea e reposicionada a janela de osso cortical previamente confeccionada. Efetuou-se síntese dos planos fascial com sutura contínua de fio de poliglactina 3.0; subcutâneo e derme profunda com sutura separada de poliglactina 3.0; e pele superficial com sutura contínua intradérmica de nylon 3.0. A B FIGURA 3A e 3B A figura A mostra a marcação do local onde é feita a incisão na crista ilíaca para a retirada do enxerto ósseo. A figura B ilustra o osso medular coletado pronto para enxertia. No grupo de estudo da rhbmp-2 foi utilizado o kit Infuse da empresa Medtronic que continha: água destilada estéril, quatro esponjas de colágeno de 1 x 2 polegadas, seringas de 5ml, agulhas para aspiração e dois frascos com rhbmp-2 em pó. O preparo foi procedido em conformidade com as orientações do fabricante como descrito na sequência abaixo: Em mesa não estéril inseriu-se 3,2 ml de água destilada no frasco de rhbmp- 2 para reconstituir; Misturou-se em movimentos circulares a solução até deixá-la homogênea, sem agitar; Em mesa estéril e com seringa estéril aspirou-se os 3,2ml da solução reconstituída;

39 26 Distribuiu-se, uniformemente, 1,4ml de rhbmp-2 reconstituído em cada esponja de colágeno; Repetiu-se o mesmo procedimento para o preenchimento das outras duas esponjas; Aguardou-se, no mínimo, 15 minutos até o limite de duas horas para inserção das esponjas umidificadas na loja previamente confeccionada. Através da abertura anterior, foi colocado o enxerto ósseo de crista ilíaca (no Grupo Enxerto Ósseo) (Figura 4A e 4B) ou o rhbmp-2 previamente preparado e condicionado nas esponjas de colágeno (Grupo BMP). No Grupo Periosteoplastia foi realizado apenas o fechamento da loja. A B FIGURA 4A e 4B A figura A mostra desenho com representação esquemática da loja confeccionada pelo fechamento do soalho nasal e do forro oral com o osso já posicionado. A figura B ilustra o enxerto ósseo preenchendo todo defeito ósseo maxilar. FONTE FIGURA 4A: CRAVEN et al. (2007) A síntese da face anterior foi realizada sem tensão através de incisão periosteal no retalho lateral, permitindo o avanço do mesmo medialmente (Figura 5A e 5B).

40 27 A B FIGURA 5A e 5B A figura A mostra desenho esquemático com a síntese dos retalhos mucoperiosteiais recobrindo o enxerto óssea ou a esponja de colágeno com rhbmp-2. A figura B ilustra aspecto final do fechamento. FONTE FIGURA 5A: CRAVEN et al. (2007) 3.8 CUIDADOS E SEGUIMENTO PÓS-OPERATÓRIO Na primeira semana de pós-operatório, os pacientes receberam dieta liquidificada fria, analgésicos e medicação sintomática. Após duas semanas, introduziu-se dieta pastosa que permaneceu por um período de quatro semanas. Foram orientados a evitar morder com os dentes incisivos por quatro semanas. A higiene oral foi encorajada após cada refeição com enxague bucal com solução de gluconato de clorhexidina 0,12%. Os pacientes que foram submetidos à retirada de enxerto ósseo de crista ilíaca tiveram as atividades físicas suspensas por dois meses. O acompanhamento ambulatrorial se deu com reavaliações com cerca de cinco, 12 e 30 dias de pós-operatório no primeiro mês. Foram avaliados os sintomas de dor e os sinais de febre, edema e eritema, além da evolução cicatricial mucosa e possível exposição do enxerto. No Grupo Enxerto Ósseo, avaliou-se a cicatrização na região ilíaca cujos pontos foram retirados em cerca de 12 dias. Após o primeiro mês, as consultas foram trimestrais com avaliação da cicatrização mucogengival e erupção dentária. Reiniciaram-se as avaliações periódicas com a equipe de ortodontia.

41 AVALIAÇÃO TOMOGRÁFICA Técnica do Exame Tomográfico Todas as tomografias foram realizadas no laboratório DAPI (Diagnóstico Avançado por Imagem, Curitiba-PR) de acordo com o cronograma do estudo (préoperatório e pós-operatório de 3, 6 e 12 meses). Os exames foram obtidos em aparelho de tomografia computadorizada multislice Toshiba Aquillion de 64 canais (detectores) com cortes originais submilimétricos de 0,5mm e com reconstruções de 1mm com algoritmos de osso e de partes moles. As imagens geradas do segmento craniofacial nos planos axial, coronal, sagital e em três dimensões foram avaliadas e processadas pelo mesmo médico radiologista e armazenadas no formato DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) em mídia digital tipo CD (Compact Disc) Análise das Imagens Tomográficas Após a realização de todos os exames tomográficos, as imagens armazenadas em mídia digital foram carregadas no sistema de transmissão e arquivamento de imagens médicas do DAPI chamado PACS. Através desse sistema foi possível acessar e analisar as imagens digitalizadas nas estações de trabalho com monitores de alta resolução. A análise foi efetuada nas estações de trabalho do DAPI por um único pesquisador repetindo, aleatoriamente, as mensurações, evitando-se viés de aferição intra ou inter-operador. Utilizou-se o software Kodak Carestream PACS versão 11.0 o qual tem a capacidade de alinhamento vinculado e no plano exato das imagens geradas do mesmo paciente em cada tempo do estudo. Este artifício permitiu a correção de pequenas diferenças de planos tomográficos causados pela posição da cabeça do paciente no momento da realização do exame. Além disso, foi possível a

42 29 visualização dos quatro exames do paciente (pré-operatório e pós-operatório de 3, 6 e 12 meses) na mesma tela do monitor, podendo-se excursionar as quatro imagens, nos diferentes planos, simultaneamente. Com o uso das ferramentas de desenho do sistema de navegação do software, foi possível a demarcação manual, através do mouse, das zonas de interesse de aferição. Dentre elas, utilizou-se a régua simples para aferição da distância entre dois pontos; a demarcação manual livre para determinar medidas de superfície e densidade; e a demarcação oval para a mensuração da densidade do líquido cefalorraquidiano no quarto ventrículo Variáveis da análise tomográfica Volume do Defeito Ósseo, Volume de Osso Formado e Taxa de Formação Óssea A mensuração do volume do defeito ósseo da maxila nos exames de préoperatório foi efetuada através do plano axial das tomografias com cortes de 1 mm que correspondeu à altura padronizada em todos exames. A área do defeito ósseo no plano axial foi calculada através das ferramentas de desenho do sistema de navegação, delimitando com o mouse no modo mão livre conforme demonstrado na figura 6.

43 30 FIGURA 6- Corte axial de tomografia de paciente do estudo cuja seta amarela demonstra a área de defeito maxilar demarcada com as ferramentas de desenho do sistema de navegação. A sigla AR indica a área, em mm 2, da região demarcada, nesse caso, 34,87 mm 2. Os limites dos cortes aferidos no estudo foram, superiormente, o plano da base da abertura piriforme do lado não fissurado até, inferiormente, a junção cemento-esmalte dos dentes adjacentes ao defeito ósseo. Multiplicando-se a área de cada corte pela altura do mesmo, convencionada em 1 mm, obteve-se o volume do defeito ósseo, em mm 3, daquele corte. Somandose os volumes de todos os cortes dentro dos limites descritos acima, encontrou-se o volume total do defeito ósseo naquele paciente. Foi efetuado o mesmo processo nos exames realizados nos tempos de pósoperatório, entretanto, aferindo-se apenas os defeitos residuais, pois esses pacientes já tinham sido operados e apresentavam diferentes medidas de preenchimento ósseo pelos diferentes métodos (Figura 7).

44 31 FIGURA 7 - Tomografias do mesmo paciente no pré-operatório (a esquerda) e pós-operatório de seis meses (a direita) do Grupo BMP. No local indicado pela seta amarela nota-se o defeito maxilar e no local indicado pela seta azul o preenchimento ósseo quase completo do defeito. Subtraindo-se o volume do defeito residual nos tempos de pós-operatório do volume total do defeito no pré-operatório, obteve-se o volume de formação óssea conseguida. Portanto: Vol. do defeito pré-operatório Vol. do defeito pós-operatório = Volume de Formação Óssea Dividindo-se o volume de formação óssea pelo volume do defeito no préoperatório, obteve-se a taxa de formação óssea cuja multiplicação por cem revelou a taxa percentual de formação óssea. Portanto: Volume de Formação Óssea Volume do Defeito Pré-Operatório x 100 = Taxa Percentual de Formação Óssea Altura da maxila reconstruída A aferição da altura da maxila reconstruída e a normal foram obtidas no plano coronal, utilizando-se as ferramentas de desenho do sistema de navegação tipo régua simples que forneceu a distância entre dois pontos em milímetros. O plano utilizado correspondeu ao plano da base da espinha nasal anterior. No lado não fissurado, o ponto superior da mensuração foi a porção mais basal da

45 32 abertura piriforme e; o ponto inferior, a junção cemento-esmalte dos dentes adjacentes à falha óssea. No lado fissurado, o ponto superior correspondeu à altura máxima da formação óssea obtida e; o ponto inferior, a porção mais inferior de formação óssea (Figura 8). FIGURA 8 - Tomografias de paciente do Grupo BMP em corte coronal. À esquerda, mensuração da altura da maxila não fissurada com a régua em amarelo. À direita, aferição da altura da maxila reconstruída com a régua em vermelho. A razão entre a altura da maxila recontruída no lado fissurado e a altura da maxila normal multiplicada por cem forneceu a taxa percentual de reparo da altura da maxila. Portanto: Altura da Maxila Reconstruída x 100 = Taxa Percentual de Reparo da Altura da Maxila Altura da Maxila Normal Densidade Óssea e Densidade do Liquido Cefalorraquidiano Através das ferramentas de desenho do software foi possível a aferição da densidade do osso neoformado no pós-operatório. Através do modo mão livre, utilizando o mouse, foi possível a delimitação da região de formação óssea, excluindo-se a porção cortical.

46 33 Dentro da área delimitada o software calcula a média dos Pixels em unidades Hounsfield (UH) que é o padrão de medida de densidade em exames tomográficos e demonstrados no ecrã pela sigla MÉD. Como parâmetros, o Ø UH (zero unidade Hounsfield) corresponde à densidade da água como uma medida central. Valores negativos são hipodensos e mais próximos da cor preta, sendo que o ar mede cerca de 1000UH (menos mil unidades Hounsfield). Valores positivos são densos e mais próximos da cor branca, sendo que o osso cortical mede cerca de UH (mais mil unidades Hounsfield) (Figura 9). FIGURA 9 - Tomografia de paciente no pós-operatório de um ano do grupo Enxerto Ósseo. A seta azul indica a área onde houve formação óssea delimidata pela linha vermelha. A sigla MÉD: 84,00 indica a média da densidade de osso neoformado em unidades Hounsfield. A aferição da densidade do osso formado foi obtida em cinco planos sequenciais com a altura padronizada de 1mm sendo que a média aritmética desses cinco planos foi utilizada para os cálculos estatísticos. Além da densidade do osso formado, foram obtidas as densidades do líquido cefalorraquidiano, dentro do IV ventrículo cerebral no algoritmo de partes moles. Essa aferição foi feita através da ferramenta de desenho no modo marcação oval (Figura 10).

47 34 FIGURA 10 - Tomografia de paciente do estudo. Indicado pela seta azul, marcação oval vermelha dentro do IV ventrículo no algoritmo de partes moles cuja densidade é indicada pela sigla MÉD: 7,00. A medida de densidade do líquido cefalorraquidiano corresponde, em média, à medida de densidade da água (próximo de Ø UH) e foi utilizada como parâmetro de calibração do tomógrafo para que pudesse ser obtido um controle de qualidade dos exames. Pelo fato dos exames terem sido realizados num período longo de tempo, as variações de calibração, mesmo com eventuais trocas de tubos dos aparelhos tomográficos, puderam ser avaliadas através desse parâmetro (AAMODT et al., 1999) ANÁLISE ESTATÍSTICA Todos os dados foram tabulados em planilha do programa Microsoft Office Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA, EUA). Para a comparação dos três grupos em um determinado momento de avaliação, foi considerado o teste não paramétrico de Kruskal-Wallis. Quando da rejeição da igualdade dos resultados dos três grupos, estes foram comparados dois a dois. Nas avaliações de 12 meses, para a comparação dos grupos controle positivo e BMP, foi considerado o teste não paramétrico de Mann-Whitney. Os dados foram analisados com o programa computacional Statistica v.8.0. Os dados obtidos foram comparados e tratados estatisticamente, adotando-se o p<0,05 ou 5% como nível de rejeição da hipótese de nulidade.